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化学平衡常数PPT课件(上课用)5
概念理解:平衡转化率
用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观,常用
平衡转化率α来表示反应限度。
对于可逆反应: mA(g)+nB (g)
pC(g)+qD(g)
反应物A的平衡转化率(该条件最大转化率)可表示:
(A)%A的初A的 始初 浓 A的 始 度平 浓衡 度浓 10度 % 0
c0(A)c平(A)10% 0
1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g) K2 = 3.87 10 2
K1 K2 , K1 = K22
5.引入平衡常数K的意义
(1)平衡常数K与温度有关,与浓度无关,由K随温度
的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。 若正反应
是吸热反应,升高温度,K 增大;若正反应是放热反应,升
化学平衡常数
哲语共勉
目标的坚定是性格中最必要 的力量源泉之一,也是成功的 利器之一。没有它,天才也会 在矛盾无定的迷径中徒劳无功。
首先,让我们以氢气和碘蒸气的反应为例,分析 课本29页表中的数据,然后得出结论。
根据表中的数据计算出平衡时 c2(HI) 的值,
并分析其中规律。
c(H2) ·c(I2)
(A)% c0(A A)初始的 A初物 始质 的 A的 的 物 平 量 质 衡的 物量 质 10的 % 0 量
n始n平10% 0 n始
(1)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平 衡转化率
例题1:在某温度下,将H2(g)和I2(g)各0.1mol混合物 充入10L的密闭容器中,充分反应达到平衡时,测得 [H2]=0.0080mol/L,求: (1)反应的平衡常数
K=c(CO2)
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)
K=c(CO)/[c(CO2) ·c(H2)]
2)同一化学反应,可以用不同的化学反应式 来表示,每个化学方程式都有自己的平衡常 数关系式及相应的平衡常数。
例 N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) K1 = 1.60 10 5
(2)其它条件不变,充入的H2(g)和I2(g)各0.2mol,求达 平衡时各物质的平衡浓度。
注:温度一定时,对于一个化学反应,平衡常数虽然 一定,但不同的反应物的平衡转化率可能不同。不能 脱离具体的反应物谈平衡转化率。
① ② ③ ④
⑤ ⑥
⑦ ⑧
(2)知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。
例题2:在2L的容器中充入 1mol CO和 1mol H2O(g),发
高温度,K 减小;
△
例如:不同温度时,反应:H2(g)+I2(g) 的浓度平衡常数与温度的关系如下:
2HI(g),
温度 平衡常数
623K 66 .9
698K 54.4
763K 45.9
通过改变温度,平衡常数大小的变化趋势可以判 断上可逆反应的正方向是放热反应.
5.引入平衡常数K的意义
(2)平衡常数K值的大小,可推断反应进行的程度。 K 值越大,表示反应进行的程度越大,反应物的转
cm(A)·cn(B)
3.平衡常数的单位 ∵浓度的单位为mol·L-1 ∴K的单位为(mol·L-1)n;
当浓度的单位为 mol·L-1,称标准平衡常数, 标准平衡常数不写单位。
4.书写平衡常数关系式的规则
1)如果反应中有固体和纯液体参加,它们的 浓度不应写在平衡关系式中,因为它们的浓 度是固定不变的,化学平衡关系式中只包括 气态物质和溶液中各溶质的浓度。 如:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)
生反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) 800℃时反
应达平衡,若k=1.求:
(1)CO的平衡浓度和转化率。
(2)若温度不变,上容器中充入 的是1mol CO和 2mol H2O(g), CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。
(3)若温度不变,上容器中充入 的是2mol CO和 4mol H2O(g), CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。
(4)若温度不变,要使CO的转化率达到90%,在题干 的条件下还要充入 H2O(g) 物质的量为多少。
(3)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数
通过分析实验数据得出:
c 2(HI)
(1)温度不变时,c(H2) ·c(I2)
为常数用K表示,K =48.74;
(2)常数K与反应的起始浓度大小无关;
(3)常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立 的过程无关。
一、化学平衡常数(符号为K)
其它平衡体系的数据进行分析,都有类似的关系。
对于反应: mA + nB
化率越大;K 值越小,表示反应进行的程度越小,反 应物的转化率越小。
(3)反应的平衡常数与反应可能进行的程度。一般来说, 反应的平衡常数K≥105,认为正反应进行得较完全; K ≤10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较 完全)。
5.引入平衡常数K的意义
(4)在某温度下,某时刻反应是否达平衡,可用该时刻 产物的浓度幂的之积与反应物浓度幂之积的比即浓度商 Q与K比较大小来判断。
pC + qD
cp(C) ·cq (D)
K= cm(A) ·cn (B)
1、定义: 在一定温度时,当一个可
逆反应达到平衡状态时,生成物平衡浓度 的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比 值是一个常数,这个常数称为化学平衡常 数简称平衡常数。
2.数学表达式: 对于反应: mA+nB
pC+qD
平衡常数的数学表达式 K = cp(C)·cq(D)
对于可逆反应: mA(g)+nB (g)
pC(g)+qD(g)
QC
cp(C)cq(D) cm(A)cn(B)
QC
cp(C)cq(D) cm(A)cn(B)
QC > kc,正 逆 未达平衡,逆向进行。
QC = kc, 正 逆 达平衡,平衡不移动。
QC < kc, 正 逆 未达平衡,正向移动。
二、有关化学平衡常数的计算
对于反应: aA + bB
cC + dD
达到平衡后各物质的浓度变化关系,在计算中注意。
(1)反应物:平衡浓度=初始浓度-转化浓度; 反应物A: c平(A)=c0(A) - △c(A)
(2)生成物:平衡浓度=初始浓度+转化浓度 生成物D: c平(D) = c0(D) +△c(D)
(3)各物质的转化浓度之比等ห้องสมุดไป่ตู้它们在化学方程式 中相应的化学计量数之比。△c(A):△c(D)=a:d